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1、1路由表:进一步了解路由表Routing Protocols and Concepts 2目标目标描述路由表结构中的各种路由类型描述路由表结构中的各种路由类型描述路由查找过程描述路由查找过程描述路由网络中的路由行为描述路由网络中的路由行为3介绍介绍路由表结构路由表结构路由表查找过程路由表查找过程有类和无类路由行为有类和无类路由行为4 1 路由表结构5 1.1 实验拓扑结构实验拓扑结构6路由表包含以下条目路由表包含以下条目 -直连网络直连网络-静态路由静态路由-动态路由协议动态路由协议Cisco IOS 中的路由表层次结构最初建立在有中的路由表层次结构最初建立在有类路由方案基础上类路由方案基础上
2、 1.2 路由表条目路由表条目 78 1.3 1 级路由级路由输入输入 no shutdown 命命令后直连路由就添加令后直连路由就添加到路由表到路由表9 1.3 1 级路由级路由Cisco IP 路由表是一路由表是一个分层结构个分层结构-目的：加快查找进程目的：加快查找进程10 1.3 1 级路由级路由1 级路由级路由是指子网掩码等于或小于相应网络地址有类掩码的路由。是指子网掩码等于或小于相应网络地址有类掩码的路由。1 级路由可用作级路由可用作默认路由默认路由 是指地址为是指地址为 0.0.0.0/0 的静态路由。的静态路由。超网路由超网路由 是指掩码小于有类掩码的网络地址。是指掩码小于有类
3、掩码的网络地址。网络路由网络路由 是指子网掩码等于有类掩码的路由。是指子网掩码等于有类掩码的路由。11 1.3 1 级路由：级路由：1级路由可以是最终路由级路由可以是最终路由最终路由，包括以下内容的路由：最终路由，包括以下内容的路由：下一跳下一跳 IP 地址（另一路径）地址（另一路径）和和/或或 送出接口送出接口12另一种类型的另一种类型的 1 级网级网络路由络路由 父路由父路由 1.4 父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络1级父路由级父路由2级子路由级子路由131 级父路由是指不包含任何网络的下一跳级父路由是指不包含任何网络的下一跳 IP 地址或送出接口的网络路由。地址或送出接口
4、的网络路由。只要向路由表中添加一个子网，就会在表中自动创只要向路由表中添加一个子网，就会在表中自动创建建 1 级父路由级父路由2 级路由是指有类网络地址的子网路由。级路由是指有类网络地址的子网路由。来源可以是直连网络、静态路由或动态路由协议来源可以是直连网络、静态路由或动态路由协议 1.4父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络14父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络刚才所提到的父路由包含：刚才所提到的父路由包含：172.16.0.0 子网的有类网络地址子网的有类网络地址/24 ：所有子网的子网掩码（如果子网使用了可变长子网：所有子网的子网掩码（如果子网使用了可变长子网掩码
5、，则子网掩码不包含在父路由中，而是在各条子路掩码，则子网掩码不包含在父路由中，而是在各条子路由中）由中）Is subnetted ,1 subnet :指明该路由是父路由，有一个指明该路由是父路由，有一个子网。子网。152 级子路由级子路由包含路由来源和路由的网络地址包含路由来源和路由的网络地址2 级子路由级子路由也属于也属于最终路由最终路由因为因为 2 级路由包含下一跳级路由包含下一跳 IP 地址和地址和/或送出接口。或送出接口。 1.4 父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络161级父路由 1.4 父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络2级子路由 注意：这里的注意：这里
6、的2级路由没级路由没包含子网掩码包含子网掩码17 1.4父路由和子路由：有类网络父路由和子路由：有类网络由于两条子路由的子网掩码相同，因此父路由仍旧保留由于两条子路由的子网掩码相同，因此父路由仍旧保留 /24 掩码掩码必须至少有一条必须至少有一条 2 级子路由，级子路由，1 级父路由才能存在级父路由才能存在下页大图下页大图1819无论网络使用何种寻址方案（有类还是无类），路由表无论网络使用何种寻址方案（有类还是无类），路由表都会使用有类方案。都会使用有类方案。 1.5 父路由和子路由：父路由和子路由： 无类网络无类网络1级父路由 2级子路由 本例是本例是VLSM编编制，考虑有什么制，考虑有什么
7、不同？不同？208.1.5父路由和子路由：父路由和子路由： 无类网络无类网络21有类网络和无类网络的差异有类网络和无类网络的差异首先，首先， 父路由父路由 172.16.0.0 包含有类掩码包含有类掩码 /16，而在前面的有类示例，而在前面的有类示例中，并没有显示有类掩码。中，并没有显示有类掩码。其次，其次， 父路由表明了子路由属于父路由表明了子路由属于 “variably subnetted”（可变子网（可变子网划分）。划分）。 此处还包含子路由中不同掩码的数量。此处还包含子路由中不同掩码的数量。 最后一点差异在于子路由。当前的每条子路由都包含具体的子网掩最后一点差异在于子路由。当前的每条子
8、路由都包含具体的子网掩码。码。 在非在非 VLSM 路由示例中，两条子路由共用同一子网掩码，并路由示例中，两条子路由共用同一子网掩码，并且该子网掩码显示在父路由中。而在使用且该子网掩码显示在父路由中。而在使用 VLSM 的示例中，各子网的示例中，各子网掩码随具体的子路由一同显示。掩码随具体的子路由一同显示。22考虑？考虑？为何使用有类路由表格式？为何使用有类路由表格式？答案：路由查找答案：路由查找23 2 路由表查找过程242.1 路由查找过程中的各个步骤路由查找过程中的各个步骤2526存在问题存在问题 ？ 2.1 路由查找过程中的各个步骤路由查找过程中的各个步骤2728 2.1 路由查找过程
9、各个步骤路由查找过程各个步骤29 2.2 最长匹配：最长匹配：1级网络路由级网络路由也可称为最佳匹配也可称为最佳匹配是指路由表中与数据包的目的是指路由表中与数据包的目的 IP 地址从最左侧开始存在地址从最左侧开始存在最多匹配位数的路由最多匹配位数的路由30 2.2最长匹配：最长匹配：1级网络路由级网络路由 1 级最终路由级最终路由PC1 pings 192.168.1.2路由器首先检查路由器首先检查 1 级路由，级路由，以查找最佳匹配以查找最佳匹配目的目的 IP 地址地址 192.168.1.2 与与 1 级最终路由级最终路由 192.168.1.0/24 匹配匹配R1 使用此路由并从使用此路
10、由并从 Serial 0/0/0 将数据包转发出去将数据包转发出去3132 2.2最长匹配：最长匹配：1级网络路由级网络路由匹配处理过程匹配处理过程数据包的目的数据包的目的 IP 地址与父路由的有类地址（即地址与父路由的有类地址（即 172.16.0.0/16）必须匹配，才能检查子路由是否与该目的必须匹配，才能检查子路由是否与该目的 IP 地址匹配地址匹配 本例显然不匹配本例显然不匹配33首选路由首选路由是匹配位数最多的那一条是匹配位数最多的那一条目的目的 IP 地址地址 192.168.1.0 与与 1 级最终路由级最终路由 192.168.1.0/24 匹配，因匹配，因此路由器会将该数据包
11、从送出接口此路由器会将该数据包从送出接口 Serial 0/0/0 转发出去转发出去 2.2最长匹配：最长匹配：1级网络路由级网络路由34 2.3 最长匹配：最长匹配：1级路由和级路由和2级路由级路由只有只有1 级父路由的有类地址与数据包的目的级父路由的有类地址与数据包的目的 IP 地址匹配，地址匹配，路由器才会检查路由器才会检查 2 级子路由是否与该目的级子路由是否与该目的 IP 地址匹配地址匹配。35 2.3最长匹配：最长匹配：1级路由和级路由和2级路由级路由（PC1 ping PC2 ）首先匹配的是首先匹配的是 1 级父路由级父路由 由于父路由与数据包的目的地址匹配，因此将会检查由于父路
12、由与数据包的目的地址匹配，因此将会检查 2 级子路由级子路由36373839 2.3最长匹配：最长匹配：1级路由和级路由和2级路由级路由路由器是如何从路由器是如何从 2 级子路由中找到匹配路由的级子路由中找到匹配路由的前前22位匹配位匹配前前24位匹配位匹配40 2.3最长匹配：最长匹配：1级路由和级路由和2级路由级路由:使用使用 VLSM 的路由查找过程的路由查找过程示例示例:使用使用 VLSM 的路由查找过程的路由查找过程-使用使用 VSLM 不会改变路由查找过程不会改变路由查找过程-果数据包的目的果数据包的目的 IP 地址与地址与 1 级父路由的有类掩码匹配，级父路由的有类掩码匹配，则会
13、对则会对 2 级子路由进行搜索。级子路由进行搜索。使用使用 VLSM 唯一的不同是子路由显示自身具体的子网掩唯一的不同是子路由显示自身具体的子网掩码码4142 3 路由行为路由查找过程的下一步（步骤路由查找过程的下一步（步骤 3）会涉及到路由行为。路由）会涉及到路由行为。路由行为会影响使用行为会影响使用 no ip classless 或或 ip classless 命令搜索命令搜索首选路由的过程。首选路由的过程。43 3.1 有类路由行为和无类路由行为有类路由行为和无类路由行为有类和无类路由行为有类和无类路由行为 不同于不同于有类和无类路由协议有类和无类路由协议有类和无类路由协议有类和无类路
14、由协议 影响路由表的形成方式。而有类和影响路由表的形成方式。而有类和无类路由行为无类路由行为 则确定在填充路由表后如何搜索路由表。则确定在填充路由表后如何搜索路由表。4445拓扑结构变化拓扑结构变化 3.1有类路由行为和无类路由行为有类路由行为和无类路由行为46R247R348 3.2 有类路由行为有类路由行为: no ip classless现在我们重点考虑路由查找过程中的步骤现在我们重点考虑路由查找过程中的步骤 3。也就是，如果在步骤也就是，如果在步骤 2b 中没有与该数据包的目的中没有与该数据包的目的 IP 地地址匹配的址匹配的 2 级子路由，会出现什么样的情况。级子路由，会出现什么样的
15、情况。49 3.2 有类路由行为有类路由行为: no ip classless路由器必须首先判断当前执行的是有类路由行为还是无类路由行为路由器必须首先判断当前执行的是有类路由行为还是无类路由行为如果执行的是有类路由行为，则会终止查找过程并丢弃数据包如果执行的是有类路由行为，则会终止查找过程并丢弃数据包50注：在有类路由行为下，路由查找过程不会继续执行步骤注：在有类路由行为下，路由查找过程不会继续执行步骤 451 2 有类路由行为有类路由行为: no ip classlessno ip classless命令的意思是，在默认情况下，路命令的意思是，在默认情况下，路由查找过程使用有类路由表查找由查
16、找过程使用有类路由表查找52 3.3 有类路由行为搜索过程有类路由行为搜索过程:(R2 收到发往收到发往 PC3 (172.16.4.10) 的数据包的数据包)53 3.3有类路由行为搜索过程有类路由行为搜索过程有类路由行为有类路由行为 丢弃丢弃!54路由器不搜索子路由的原因路由器不搜索子路由的原因观念源自于所有网络都属于有类网络的那个时代观念源自于所有网络都属于有类网络的那个时代如果一个公司如果一个公司/组织获得了一个有类主网络组织获得了一个有类主网络 IP 地址，那么该有类地址，那么该有类地址的所有子网都归该公司地址的所有子网都归该公司/组织掌管组织掌管该公司该公司/组织的所有路由器都会知
17、道这个主网络的所有子网。如组织的所有路由器都会知道这个主网络的所有子网。如果某个子网不在路由表中，则意味着该子网不存在果某个子网不在路由表中，则意味着该子网不存在 3.3有类路由行为搜索过程有类路由行为搜索过程55ip Classless 无类路由行为无类路由行为IOS 11.3 版本开始，版本开始，Cisco 将默认路由行为从有类更改为无类将默认路由行为从有类更改为无类无类路由行为能够很好地应用于不连续网络和无类路由行为能够很好地应用于不连续网络和 CIDR 超网超网例子中：所有的路由器都使用例子中：所有的路由器都使用 ip classless 命令进行配置。命令进行配置。R1(config
18、)#ip classlessR2(config)#ip classlessR3(config)#ip classless 3.4无类路由行为无类路由行为:ip classless56考虑，如果数据包的目的地址与考虑，如果数据包的目的地址与 1 级父路由匹配，但不级父路由匹配，但不与任何与任何 2 级子路由匹配，那么如何处理该数据包。为此，级子路由匹配，那么如何处理该数据包。为此，我们从步骤我们从步骤 3b（无类路由行为）开始。（无类路由行为）开始。57 3.4无类路由行为无类路由行为:ip classless搜索搜索 1 级超网路由以寻找匹配条目，要是存在默认路由，也会对其级超网路由以寻找匹配
19、条目，要是存在默认路由，也会对其进行搜索进行搜索果此时存在匹配位数相对较少的果此时存在匹配位数相对较少的 1 级超网路由或默认路由，那么路级超网路由或默认路由，那么路由器会使用该路由转发数据包由器会使用该路由转发数据包果路由表中没有匹配的路由，则路由器会丢弃数据包果路由表中没有匹配的路由，则路由器会丢弃数据包58 3.5 无类路由行为搜索过程无类路由行为搜索过程（R2 再次收到发再次收到发往往 PC3 (172.16.4.10) 的数据包的数据包）59 3.5无类路由行为搜索过程无类路由行为搜索过程60 3.5 无类路由行为搜索过程无类路由行为搜索过程现实世界中的有类路由行为与无类路由行为的比
20、较现实世界中的有类路由行为与无类路由行为的比较61总结总结路由表的内容与结构路由表的内容与结构有类路由状态下的结构有类路由状态下的结构-直连网络直连网络-静态路由静态路由-动态路由协议动态路由协议层次化的路由表层次化的路由表-1级路由级路由 : 最终路由或父路由最终路由或父路由-2级路由级路由 : 子路由或子网路由子路由或子网路由62总结总结路由表搜索过程路由表搜索过程查找最长匹配的路由查找最长匹配的路由首先搜索父路由首先搜索父路由如果数据包的目的地址与父路由匹配，但不与任何子路由匹配如果数据包的目的地址与父路由匹配，但不与任何子路由匹配有类路由行为有类路由行为无类路由行为无类路由行为查找过程、有类路由行为和无类路由行为不受路由来源查找过程、有类路由行为和无类路由行为不受路由来源影响影响63
